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Analysis of the crystallization process of biominerals using a substrate vesicle model

Research Project

Project/Area Number 18K05149
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Koshiyama Tomomi  立命館大学, 生命科学部, 准教授 (30467279)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords基質小胞 / 生体鉱物 / 結晶化 / モデル / リン酸カルシウム
Outline of Final Research Achievements

The composition, crystal system, crystal size and morphology of biominerals produced by biomineralization are important factors that determine their chemical and physical properties and strength. Crystallization of many biominerals proceeds in vesicles surrounded by a lipid membrane. Although it is known that there are several proteins in the vesicles that contribute to nucleation and crystal growth, crystallization in vesicles remains unexplored. In this study, we attempted to create a vesicle model using artificial liposomes and natural lipid membranes of red blood cells, and to screen crystallization conditions such as ion concentration and pH.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多くの生体鉱物の結晶化は、細胞から分泌される生体膜で囲まれた基質小胞内で進行する。つまり、基質小胞のような構成イオンの取り込みと結晶化に関与する蛋白質の固定化が可能な環境を人工的に再現し、種々の分光分析による結晶化過程の経時変化追跡が可能な測定・解析系を確立できれば、小胞内における生体鉱物の結晶化過程の時間的・空間的な制御メカニズムの解明に繋がる知見が得られる。また、メカニズム解明のみならず、カルシウム塩、シリカや磁性酸化鉄などの様々な有用な生体鉱物材料の作製法の開発にも繋がると考える。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] 生体膜空間を利用した金属ナノ粒子合成2021

    • Author(s)
      越山 友美、奥市健太郎
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会 (2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ゴースト赤血球の内部空間におけるリン酸カルシウムの結晶成長2020

    • Author(s)
      奥市健太郎、今村比呂志、加藤稔、越山友美
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会 (2020)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ゴースト赤血球の内部空間を利用した金属ナノ粒子の合成2020

    • Author(s)
      松本歩乃香、今村比呂志、加藤稔、越山友美
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会 (2020)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] リポソーム内部空間および表面を利用したリン酸カルシウム類の形成制御2019

    • Author(s)
      前田迪子、越山友美、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] リポソーム内部空間におけるリン酸カルシウム形成の検討2018

    • Author(s)
      前田迪子、越山友美、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会第68回討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] リポソーム内水相におけるリン酸カルシウム類の選択的形成の検討2018

    • Author(s)
      前田迪子、井上雄希、越山友美、大場正昭
    • Organizer
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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